در سیستم توزیع ایران از دو سطح ولتاژ 400V و 20kV جهت توزیع انرژی برق بین مشتركین استفاده می شود. استفاده از این دو سطح ولتاژ به تنهایی، باعث گسترش بیشتر شبكه 20kV شده و هزینه احداث زیادی را تحمیل می كند. از طرفی گسترش شبكه 400V نیز باعث تلفات وافت ولتاژ بیشتر در سیستم توزیع معمول می شود.

دراین پروژه سطوح ولتاژ استاندارد مورد تأیید وزارت نیرو بین دو سطح ولتاژ مذكور انتخاب و سطوح ولتاژ استاندارد انتخابی به دو رده فشار ضعیف وفشار میانی تقسیم شده اند. با توجه به دو رده ولتاژی، برای هركدام شبكه توزیع متناسب با سطح ولتاژ آن ارائه شده است. كه شبكه های نوع اول،دوم و سوم برای رده فشارمیانی و شبكه نوع چهارم برای رده فشار ضعیف در نظر گرفته شده است. كه هركدام از نظر تلفات و افت ولتاژ با سیستم توزیع معمول مقایسه شده و روابط لازم جهت طراحی بهینه شبكه ولتاژ میانی ارائه شده است. از بین سطوح ولتاژ استاندارد انتخابی برای هر رده وبرای هرنوع شبكه ارائه شده، سطح ولتاژ میانی بهینه از نظر كمترین مجموع ارزش آتی هزینه تلفات واحداث انتخاب شده است. استفاده از سطح ولتاژ میانی در شبكه توزیع فعلی باعث كاهش طول شبكه 20kV و نیز تعداد پستهای زمینی فشار متوسط خواهد شد. از طرفی هزینه ناشی از تلفات نیز بدلیل كاهش طول شبكه فشار ضعیف، كاهش می یابد. باتوجه به بررسیهای انجام شده سطح ولتاژ 6/6kV به عنوان سطح ولتاژ بهینه برای شبكه های نوع اول، دوم وسوم و سطح ولتاژ 1kV برای شبكه نوع چهارم انتخاب شده اند. پس از انتخاب این دو سطح ولتاژ، انواع شبكه ولتاژ میانی روی شبكه نمونه واقعی، پیاده سازی شده و نتایج لازم بدست آمده است.

مقدمه:

در سیستم توزیع معمول، پست های فوق توزیع از طریق شبكه فشار متوسط 20kV پستهای فشار متوسط واقع در سطح منطقه را تغذیه می كنند. این پستها با تبدیل سطح ولتاژ فشار متوسط به فشار ضعیف، انرژی برق را با سطح ولتاژ قابل استفاده در اختیار مصرف كننده ها قرار می دهند. در برخی از مناطق، اغلب در حواشی شهرها و مناطق روستایی مستقیماً از سطح ولتاژ فشار متوسط استفاده شده و در نقاط بار ترانس های 20/0/4kV تعبیه و مصرف كنندگان تغذیه می شوند.

انتخاب سطح ولتاژ برای یك خط به پارامترهای مختلفی وابسته است كه از جمله آنها می توان به طول فیدر، قدرت انتقالی، هزینه احداث، تلفات، حریم و غیره اشاره نمود. در صورتی كه از سطح ولتاژ بالاتری استفاده شود ظرفیت آزاد اضافی در خطوط ایجاد خواهد شد. كه در این صورت هزینه اضافی برای احداث ظرفیت آزاد خط پرداخت می شود. از طرفی اگر این سطح ولتاژ نسبت به طول فیدر و قدرت انتقالی آن پایین تر از حد استاندارد انتخاب شود تلفات و افت ولتاژ بیشتر و حتی بیش از حد مجاز خواهد بود. كه ارزش آتی تلفات احتمالاً بیشتر از هزینه احداث اضافی خواهد بود كه باید صرف

احداث خط با سطح ولتاژ بالاتر می شد.

در طراحی سیستم توزیع پس از برآورد بار و تعیین مراكز چگالی بار، عمل جایابی پستهای 20kV صورت می گیرد. پس از آن از طریق كابل زمینی یا خط هوایی فشار متوسط این پستها تغذیه می شوند. كه پس از تبدیل یكباره سطح ولتاژ فشار متوسط به فشار ضعیف انرژی برق در اختیار مصرف كننده گان قرار می گیرد. اما سوالی كه اینجا مطرح می شود این است كه اگر از یك سطح ولتاژ بین 400V و 20kV استفاده شود چه اتفاقی می افتد. به عبارتی دیگر به جای اینكه از فیدرهای 20kV با طول نسبتاً زیاد استفاده شود از یك سطح ولتاژ میانی بین 400V و 20kV استفاده كرده و بدین ترتیب هزینه شبكه 20kV و همچنین طول آن را كاهش داده و این سطح ولتاژ میانی تا نزدیكترین نقطه به